1965 yılında, -resmi bir nedenle- “rasathanede kadın tuvaleti olmaması” nedeniyle kadınlara yasaklanan Monte Palomar teleskopuna erişemediğini keşfettiğinde, Vera Cooper Rubin erkekler tuvaletinin girişine stilize bir kadın heykelciği asarak sorunu çözdü. Adil olmak gerekirse, başka biri kapıdaki mevcut “Erkekler” in önüne el yazısıyla “Wo” yazdığını iddia ediyor.
Ne olursa olsun, Rubin o zamandan beri sadece ilk astronom değildi. teleskopa tam erişimsadece tabuları değil, tüm astronomiyi de yerle bir ederek onu sonuna kadar kullandı: varlığın keşfini ona borçluyuz. galaktik karanlık madde“geçen yüzyılın astrofiziğinin en olağanüstü sonuçlarından biri” diye yazıyor Patrizia Caraveo onunkine Sidereus Nuncius 2.0.
“Elde ettiği sonuçlar sayesinde artık biliyoruz ki Galaksimizdeki maddenin %90’ı (ve diğerleri) cihazlarımızla ölçülebilen radyasyon yaymaz. Tartılabilen ama görülemeyen maddenin egemenliği altındayız. Bu kadar önemli, bu kadar yaygın ve bu kadar karanlık kütlenin hangi parçacıklardan oluştuğunu bilmiyoruz.”.
Rubin tarafından ortaya atılan bilinmeyenleri yanıtlamak, çağdaş astrofiziğin en büyük zorluklarından birini ele almak – enerji ve karanlık maddeyi araştırarak rollerini anlamak genişleme dinamikleri Evrenin ve neden hızlandığını – Temmuz ayında Avrupa Uzay Ajansı (ESA) yörüngeye gönderecek Ökliddevam eden en karmaşık bilimsel görev.
Karanlık bir inceleme
Kaburga 1.4 milyar avroDünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıktaki sözde Lagrangian noktası L2’nin etrafından geçecek, 1,2 metrelik aynalı bir teleskop çap ve iki bilimsel alet, GÖRÜNÜR Alet (veya Vis) ve Yakın Kızılötesi Spektrometre Fotometre (Nisp), amacı ile harita üretmek mesafelere kadar galaksileri inceleyerek Evrenin üç boyutlu yapısının büyük ölçekli görünümü 10 milyar ışık yılı Bizden, onu oluşturan enerji ve karanlık madde hakkında bilgi almak için (sırasıyla %70 ve %25). Özellikle galaksi dışı uzayda, yani Samanyolu dışında dağılımının tespit edilmesini mümkün kılacaktır.
“Görünmeyene bakacağız” – ESA misyonunun program yöneticisi Giuseppe Racca’yı açıklıyor. Mühendisin uydu ana yüklenici tesislerinde bulunması, Thales Alenia UzayÖklid’in, bir SpaceX Falcon 9 tarafından gökyüzünde ilerletileceği Cape Canaveral, Florida’ya gönderilmeden önce son kabul denemelerini henüz geçtiği Cannes’da.
“Öklid’in benzersizliği, benzeri görülmemiş bir hassasiyetle bakma yeteneğinde yatıyor. Evrenin %36’sı”yani kendi galaksimiz tarafından gizlenmemiş kısım. “Galaksimizin dışında neler olup bittiğini anlamak için 15 bin derece karelik bir alanı gözlemlemek anlamına geliyor. altı yıl – görevin nominal süresi – ve diğerlerinden farklı olarak görüntüleri bozmayacak, ancak onları keskin bir şekilde eski haline getirecek geniş bir açı kullanacaktır. Bu Öklid.”
Uzman olmayanların bu hedeflerin bilimsel önemini kavraması zordur. O halde, şu anda karanlık madde ve karanlık enerjinin ne olduğunu bilmediğimizi hatırlamak yerinde olacaktır. Bununla birlikte, “Standart” olarak adlandırılan baskın kozmolojik modele dayanarak, bunların yalnızca kozmik enginliğin çoğuna yayıldıklarından değil, aynı zamanda açıklayabileceklerinden şüpheleniliyor. tamamen veya kısmen anlaşılmaz olan bazı deneysel kanıtlar, örneğin Evrenin neden ivmeli genişleme içinde olduğu.
Başka bir deyişle, oldukça basitleştirerek, günümüzde gizemli bir tür madde ve enerjinin varlığı, farklılıkları açıklamanın tek yolu bazı gök cisimlerinin davranışları ile Standart Model arasındaki
“Bizimki dolaylı rahatlama olacak – Thales Alenia Space Euclid program yöneticisi Paolo Musi açıklıyor – Orası karanlık madde, görünür Evren ile yalnızca yerçekimi yoluyla etkileşime girer. VEYAEvrenin görünen kısmında görünmeyenden kaynaklanan deformasyonları gözlemleyeceğiz.
Bu şekilde nerede olduğunu anlayabiliriz karanlık madde, Dünya’dan hangi yönde ve hangi mesafede, yani hangi ‘zamansal’ mesafede yoğunlaşmıştır: aslında, uzayda ne kadar uzağa bakarsanız, zamanda o kadar geriye gidersiniz.
Dağılım, karanlık maddenin ne olabileceğine dair ilk ipucu olacak: eşit şekilde dağılmış mı? Baloncuklarda mı? Tüm galaksilerde var mı? Bu karakterizasyon, çeşitli teoriler arasında ayrım yapmamıza izin verecektir.”.
Avrupa ve İtalya en iyi halleriyle
Ancak birçok açıdan yenilikçi ve Avrupa düzeyindeki en kapsamlı işbirliklerinden birinin sonucu olan bir proje sayesinde elde edilebilecek sonuçlar. ESA’nın Bilim Programı’nın ikinci “Orta” (M2) sınıfı görevi olan Öklid, Haziran 2012’de Bilim Programı Komitesi tarafından onaylandı ve 80 şirket ve 300 bilimsel kurumdan oluşan bir konsorsiyumun işbirliği sayesinde toplamda 4 bin kişi katıldı 21 farklı ülkeden İtalya, Fransa ve Büyük Britanya ile birlikte, üretimdeki mükemmelliği ve her şeyden önce ASI’nin desteği sayesinde Öklid’in ana kahramanıdır.İtalyan uzay ajansı.
Thales Alenia Space Italia (Thales’in %67’si ve Leonardo’nun %33’ünün ortak girişimi) uydunun yapımında ana yüklenicidir – teleskopun rolü Fransızlar tarafından kapsanmaktadır hava otobüsü – ve büyük Avrupa uzay şirketlerinden oluşan bir endüstriyel konsorsiyuma başkanlık ediyor. Ulusal Astrofizik Enstitüsü ile işbirliği içinde (inaf) ve Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü ile (infn), İtalyan Uzay Ajansı, ajan olarak Ohb Italia ve müdür olarak Sab Aerospace ve Temis ile geçici bir şirketler birliği olan enstrümanlara katkıları tasarlayan ve yaratan endüstriyel ekibe liderlik etti.
Görev için İtalyan bilimsel veri merkezinin oluşturulması görevini Altec’e emanet eden ajans, Bilim Çalışma Gruplarındaki faaliyetler için araştırma kurumlarını da destekleyecek ve INAF’ın bilimsel zemin segmentine (veya SGS) liderlik etmesi için destek verecek. iki enstrümanın yerleşik yazılımının geliştirilmesi.
“Bir bütün olarakaraba yeni – Nisp aleti için dedektörleri sağlayan NASA’nın katılımını da hatırlatarak Musi’yi belirtir – Öklid’in teknolojik özellikleri arasında şunlar vardır: silisyum karbür optik, son derece hafif ve kararlı bir malzeme, sıcaklıkla neredeyse deforme olmaz. Aynı teknoloji geçmişte birkaç aynada kullanılmıştır, ancak Öklid’inki en büyüğüdür. Öte yandan, teleskopu hedeflemek için atanan sistem emsalsizdir ve daha önce hiç ulaşılmamış bir hassasiyeti garanti edebilir: bir ‘kılavuz sensör’ ve 12 mikro itici kullanır soğuk nitrojen ile – tarafından her iki katkı Leonardoed – küçük gaz salınımlarıyla (10 mikroNewton’da) teleskopun maksimum salınımını 20 mikroderece ve 700 saniye boyunca kontrol altına alabilen. Bir tür 10 dakikadan fazla uzaysal ‘görüntüyü dondur’”.
Ve uzay gözleminin en ünlü iki dehası olan otuz yıldan daha eski Hubble ve onun halefi James Webb Uzay Teleskobu ile karşılaştırıldığında Öklid’in bir başka benzersizliğini yeniden teyit edebilecek bir sergi dönemi: “Jwst, kızılötesindeki nesneleri gözlemler ve nişan alır, çok uzaklara ve aşırı hassasiyetle ulaşır – yorumlar Racca – ancak Evrenin küresel bir haritasını çıkarma hırsına sahip değil. Öklid’in önerdiği şey bu: karanlık maddeyi yıldızların etrafında değil, galaksilerin etrafında gözlemleyin. milyarlarca galaksi”
Euclid, Hubble ile aynı hassasiyetle ancak çok daha geniş bir görüş alanıyla, bir ay içinde selefinin çalışma ömrü boyunca topladığı bilgileri toplayacak. 2024 sonu ile 2025 başı arasında yayınlanmaya başlaması bekleniyor. her yıl bir peta bayt veri. Zaten etkileyici olan bilgi miktarı şu kadar büyüyebilir: Yılda 26 peta bayt veri miktarı dikkate alındığında “lerbirleştirildi, toplandı, yeniden birleştirildi, analiz edildi ve sonunda bilimsel analiz için merkezlere dağıtıldı” Musi ekler.
INAF’a (esas olarak Roma Iaps Enstitüleri, Bologna Oas ve Milan Iafs ve Bologna, Brera, Padua, Roma, Torino ve Astronomik Gözlemevleri) ait, projeye dahil olan iki yüzden fazla İtalyan bilim insanı için paha biçilmez bir hazine sandığı. Trieste), Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsüne ve başta Bologna Üniversitesi ve Ferrara, Milano Devlet Üniversitesi, Roma La Sapienza Üniversitesi, Roma 3 Üniversitesi, Trieste Üniversitesi, Sissa ve Cisas olmak üzere çok sayıda akademik temsilciye .
Temmuz ayında yola çıkan teleskoptan bilim camiasının ne beklemesi gerektiğini sormak meşrudur: “Sürprizlerdiye yanıtlıyor Musi neredeyse hiç düşünmeden uzaydaki kırk yıllık tecrübesini felsefe tutkusuyla birleştiren. “HAYIRBu, fiziksel teorilerin tamamen devrimden geçirilmesi ilk kez olmayacak, ki bu giderek daha sık oluyor. Evrenin %95’inin karanlık olduğu gerçeği, yine, pek anlamadık”. Vera Rubin’in bu durumda itirazı olmazdı.
Ne olursa olsun, Rubin o zamandan beri sadece ilk astronom değildi. teleskopa tam erişimsadece tabuları değil, tüm astronomiyi de yerle bir ederek onu sonuna kadar kullandı: varlığın keşfini ona borçluyuz. galaktik karanlık madde“geçen yüzyılın astrofiziğinin en olağanüstü sonuçlarından biri” diye yazıyor Patrizia Caraveo onunkine Sidereus Nuncius 2.0.
“Elde ettiği sonuçlar sayesinde artık biliyoruz ki Galaksimizdeki maddenin %90’ı (ve diğerleri) cihazlarımızla ölçülebilen radyasyon yaymaz. Tartılabilen ama görülemeyen maddenin egemenliği altındayız. Bu kadar önemli, bu kadar yaygın ve bu kadar karanlık kütlenin hangi parçacıklardan oluştuğunu bilmiyoruz.”.
Rubin tarafından ortaya atılan bilinmeyenleri yanıtlamak, çağdaş astrofiziğin en büyük zorluklarından birini ele almak – enerji ve karanlık maddeyi araştırarak rollerini anlamak genişleme dinamikleri Evrenin ve neden hızlandığını – Temmuz ayında Avrupa Uzay Ajansı (ESA) yörüngeye gönderecek Ökliddevam eden en karmaşık bilimsel görev.
Karanlık bir inceleme
Kaburga 1.4 milyar avroDünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıktaki sözde Lagrangian noktası L2’nin etrafından geçecek, 1,2 metrelik aynalı bir teleskop çap ve iki bilimsel alet, GÖRÜNÜR Alet (veya Vis) ve Yakın Kızılötesi Spektrometre Fotometre (Nisp), amacı ile harita üretmek mesafelere kadar galaksileri inceleyerek Evrenin üç boyutlu yapısının büyük ölçekli görünümü 10 milyar ışık yılı Bizden, onu oluşturan enerji ve karanlık madde hakkında bilgi almak için (sırasıyla %70 ve %25). Özellikle galaksi dışı uzayda, yani Samanyolu dışında dağılımının tespit edilmesini mümkün kılacaktır.
“Görünmeyene bakacağız” – ESA misyonunun program yöneticisi Giuseppe Racca’yı açıklıyor. Mühendisin uydu ana yüklenici tesislerinde bulunması, Thales Alenia UzayÖklid’in, bir SpaceX Falcon 9 tarafından gökyüzünde ilerletileceği Cape Canaveral, Florida’ya gönderilmeden önce son kabul denemelerini henüz geçtiği Cannes’da.
“Öklid’in benzersizliği, benzeri görülmemiş bir hassasiyetle bakma yeteneğinde yatıyor. Evrenin %36’sı”yani kendi galaksimiz tarafından gizlenmemiş kısım. “Galaksimizin dışında neler olup bittiğini anlamak için 15 bin derece karelik bir alanı gözlemlemek anlamına geliyor. altı yıl – görevin nominal süresi – ve diğerlerinden farklı olarak görüntüleri bozmayacak, ancak onları keskin bir şekilde eski haline getirecek geniş bir açı kullanacaktır. Bu Öklid.”
Uzman olmayanların bu hedeflerin bilimsel önemini kavraması zordur. O halde, şu anda karanlık madde ve karanlık enerjinin ne olduğunu bilmediğimizi hatırlamak yerinde olacaktır. Bununla birlikte, “Standart” olarak adlandırılan baskın kozmolojik modele dayanarak, bunların yalnızca kozmik enginliğin çoğuna yayıldıklarından değil, aynı zamanda açıklayabileceklerinden şüpheleniliyor. tamamen veya kısmen anlaşılmaz olan bazı deneysel kanıtlar, örneğin Evrenin neden ivmeli genişleme içinde olduğu.
Başka bir deyişle, oldukça basitleştirerek, günümüzde gizemli bir tür madde ve enerjinin varlığı, farklılıkları açıklamanın tek yolu bazı gök cisimlerinin davranışları ile Standart Model arasındaki
“Bizimki dolaylı rahatlama olacak – Thales Alenia Space Euclid program yöneticisi Paolo Musi açıklıyor – Orası karanlık madde, görünür Evren ile yalnızca yerçekimi yoluyla etkileşime girer. VEYAEvrenin görünen kısmında görünmeyenden kaynaklanan deformasyonları gözlemleyeceğiz.
Bu şekilde nerede olduğunu anlayabiliriz karanlık madde, Dünya’dan hangi yönde ve hangi mesafede, yani hangi ‘zamansal’ mesafede yoğunlaşmıştır: aslında, uzayda ne kadar uzağa bakarsanız, zamanda o kadar geriye gidersiniz.
Dağılım, karanlık maddenin ne olabileceğine dair ilk ipucu olacak: eşit şekilde dağılmış mı? Baloncuklarda mı? Tüm galaksilerde var mı? Bu karakterizasyon, çeşitli teoriler arasında ayrım yapmamıza izin verecektir.”.
Avrupa ve İtalya en iyi halleriyle
Ancak birçok açıdan yenilikçi ve Avrupa düzeyindeki en kapsamlı işbirliklerinden birinin sonucu olan bir proje sayesinde elde edilebilecek sonuçlar. ESA’nın Bilim Programı’nın ikinci “Orta” (M2) sınıfı görevi olan Öklid, Haziran 2012’de Bilim Programı Komitesi tarafından onaylandı ve 80 şirket ve 300 bilimsel kurumdan oluşan bir konsorsiyumun işbirliği sayesinde toplamda 4 bin kişi katıldı 21 farklı ülkeden İtalya, Fransa ve Büyük Britanya ile birlikte, üretimdeki mükemmelliği ve her şeyden önce ASI’nin desteği sayesinde Öklid’in ana kahramanıdır.İtalyan uzay ajansı.
Thales Alenia Space Italia (Thales’in %67’si ve Leonardo’nun %33’ünün ortak girişimi) uydunun yapımında ana yüklenicidir – teleskopun rolü Fransızlar tarafından kapsanmaktadır hava otobüsü – ve büyük Avrupa uzay şirketlerinden oluşan bir endüstriyel konsorsiyuma başkanlık ediyor. Ulusal Astrofizik Enstitüsü ile işbirliği içinde (inaf) ve Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü ile (infn), İtalyan Uzay Ajansı, ajan olarak Ohb Italia ve müdür olarak Sab Aerospace ve Temis ile geçici bir şirketler birliği olan enstrümanlara katkıları tasarlayan ve yaratan endüstriyel ekibe liderlik etti.
Görev için İtalyan bilimsel veri merkezinin oluşturulması görevini Altec’e emanet eden ajans, Bilim Çalışma Gruplarındaki faaliyetler için araştırma kurumlarını da destekleyecek ve INAF’ın bilimsel zemin segmentine (veya SGS) liderlik etmesi için destek verecek. iki enstrümanın yerleşik yazılımının geliştirilmesi.
“Bir bütün olarakaraba yeni – Nisp aleti için dedektörleri sağlayan NASA’nın katılımını da hatırlatarak Musi’yi belirtir – Öklid’in teknolojik özellikleri arasında şunlar vardır: silisyum karbür optik, son derece hafif ve kararlı bir malzeme, sıcaklıkla neredeyse deforme olmaz. Aynı teknoloji geçmişte birkaç aynada kullanılmıştır, ancak Öklid’inki en büyüğüdür. Öte yandan, teleskopu hedeflemek için atanan sistem emsalsizdir ve daha önce hiç ulaşılmamış bir hassasiyeti garanti edebilir: bir ‘kılavuz sensör’ ve 12 mikro itici kullanır soğuk nitrojen ile – tarafından her iki katkı Leonardoed – küçük gaz salınımlarıyla (10 mikroNewton’da) teleskopun maksimum salınımını 20 mikroderece ve 700 saniye boyunca kontrol altına alabilen. Bir tür 10 dakikadan fazla uzaysal ‘görüntüyü dondur’”.
Ve uzay gözleminin en ünlü iki dehası olan otuz yıldan daha eski Hubble ve onun halefi James Webb Uzay Teleskobu ile karşılaştırıldığında Öklid’in bir başka benzersizliğini yeniden teyit edebilecek bir sergi dönemi: “Jwst, kızılötesindeki nesneleri gözlemler ve nişan alır, çok uzaklara ve aşırı hassasiyetle ulaşır – yorumlar Racca – ancak Evrenin küresel bir haritasını çıkarma hırsına sahip değil. Öklid’in önerdiği şey bu: karanlık maddeyi yıldızların etrafında değil, galaksilerin etrafında gözlemleyin. milyarlarca galaksi”
Euclid, Hubble ile aynı hassasiyetle ancak çok daha geniş bir görüş alanıyla, bir ay içinde selefinin çalışma ömrü boyunca topladığı bilgileri toplayacak. 2024 sonu ile 2025 başı arasında yayınlanmaya başlaması bekleniyor. her yıl bir peta bayt veri. Zaten etkileyici olan bilgi miktarı şu kadar büyüyebilir: Yılda 26 peta bayt veri miktarı dikkate alındığında “lerbirleştirildi, toplandı, yeniden birleştirildi, analiz edildi ve sonunda bilimsel analiz için merkezlere dağıtıldı” Musi ekler.
INAF’a (esas olarak Roma Iaps Enstitüleri, Bologna Oas ve Milan Iafs ve Bologna, Brera, Padua, Roma, Torino ve Astronomik Gözlemevleri) ait, projeye dahil olan iki yüzden fazla İtalyan bilim insanı için paha biçilmez bir hazine sandığı. Trieste), Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsüne ve başta Bologna Üniversitesi ve Ferrara, Milano Devlet Üniversitesi, Roma La Sapienza Üniversitesi, Roma 3 Üniversitesi, Trieste Üniversitesi, Sissa ve Cisas olmak üzere çok sayıda akademik temsilciye .
Temmuz ayında yola çıkan teleskoptan bilim camiasının ne beklemesi gerektiğini sormak meşrudur: “Sürprizlerdiye yanıtlıyor Musi neredeyse hiç düşünmeden uzaydaki kırk yıllık tecrübesini felsefe tutkusuyla birleştiren. “HAYIRBu, fiziksel teorilerin tamamen devrimden geçirilmesi ilk kez olmayacak, ki bu giderek daha sık oluyor. Evrenin %95’inin karanlık olduğu gerçeği, yine, pek anlamadık”. Vera Rubin’in bu durumda itirazı olmazdı.